天文学家通过计算逃逸银河系的难度来测量银河系的质量

如果你想确定你的质量，这很容易。只需站在体重秤上，看看它给您的数字即可。这个数字告诉你地球对你的引力，所以如果你觉得这个数字太高，请放心，地球只是发现你比其他人更有吸引力。同样的尺度也可以用来测量地球的质量。如果将一千克质量放在天平上，它给出的重量也是千克引力场中地球的重量。只要有一点质量，就有地球的质量。

事情并不那么简单。地球并不是一个完美的球形、完全均匀的质量，因此它的引力在全球范围内略有不同。但这种方法给出了一个合理的大概值，我们可以用它来估计太阳系中其他物体的质量。但是我们如何确定更大物体(例如银河系)的质量呢?一种方法是估计星系中恒星的数量及其质量，然后估计所有星际气体和尘埃的质量，然后粗略地算出暗物质的数量……这一切都变得非常复杂。

更好的方法是观察恒星的轨道速度如何随着距银心的距离而变化。这被称为自转曲线，它给出了银河系的质量上限，似乎约为6000亿到1万亿个太阳质量。广泛的不确定性让您了解测量我们星系的质量有多么困难。但发布到arXiv预印本服务器上的一项新研究引入了一种新方法，它可以帮助天文学家确定问题。

该方法着眼于我们银河系中恒星的逃逸速度。如果恒星移动得足够快，它就可以克服银河系的引力并逃入星际空间。逃逸所需的最低速度取决于我们星系的质量，因此测量一个就可以得出另一个。不幸的是，已知只有少数恒星正在逃逸，这不足以很好地掌握星系质量。因此，研究小组研究了盖亚航天器测量的恒星速度的统计分布。

该方法类似于用一把尘埃称量月亮。如果你站在月球上，向上抛起尘埃，移动速度较慢的尘埃颗粒会比移动速度较快的尘埃颗粒到达的高度更低。如果您测量尘埃颗粒的速度和位置，速度和高度之间的统计关系将告诉您月球对尘埃的拉力有多大，从而了解月球的质量。用公斤和天平来测量月球质量会更容易，但尘埃法也可行。

在银河系中，星星就像尘埃一样，在银河系的引力场中旋转。该团队利用十亿颗恒星的速度和位置来估计距银心不同距离的逃逸速度。由此，他们可以确定银河系的总质量。他们计算出其质量相当于6400亿个太阳。

这是早期估计的下限，如果准确的话，这意味着银河系的暗物质比我们想象的要少一些。